卡尔斯鲁厄理工学院(Karlsruher Institut für Technologie ,KIT)的CeraMMAM项目研究团队开发了一种材料体系,该体系利用通用粘合剂,可在单一工艺中生产由多种材料组成的高性能部件。这项技术为工业应用开辟了新的前景,尤其是在医疗技术、机械工程和航空航天领域。

通过CeraMMAM技术,可以在单一工艺中制造由不同材料构成的高性能组件
增材制造工艺能够逐层制造复杂部件。然而,迄今为止,这些工艺大多仅限于使用金属或陶瓷等单一材料部件。在CeraMMAM项目中,KIT的wbk生产工程研究所的研究人员取得了决定性的突破:借助新开发的通用粘合剂系统,可以组合不同的陶瓷材料,并制造陶瓷-金属连接件。
该技术基于槽式光聚合3D打印工艺。在此工艺中,含有陶瓷或金属颗粒的光敏原材料被逐层构建成组件。材料通过特定波长的光进行选择性曝光,从而在局部发生聚合反应并固化。特制的粘合剂体系确保不同材料在一次打印过程中稳定结合,显著简化了制造流程。打印完成后,去除由液态聚合物、功能性添加剂和光引发剂组成的粘合剂体系。
"借助我们的通用粘合剂,我们可以生产出融合多种材料特性的组件,这些特性既新颖又有时甚至是相互矛盾的,"wbk的Chantal-Liv Lehmann解释说。"这实现了全新的、以前无法实现的设计可能性和功能概念。例如,我们可以制造出内部柔韧、表面异常坚硬的陶瓷齿轮等组件。"此外,该工艺还能精确复制精细复杂的结构。这在陶瓷加工领域尤其代表着一个技术里程碑。
研究人员目前正致力于进一步开发这项技术,以便未来能够将陶瓷和金属结合起来。其中,将电绝缘陶瓷与导电金属结构相结合尤其具有前景。其潜在应用范围广泛,涵盖电力电子、5G、6G及高频技术,以及用于物联网设备和自动驾驶的微型传感器等。
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